苦楝聚合群体遗传多样性研究与核心种质构建

论文题目: 苦楝聚合群体遗传多样性研究与核心种质构建

论文类型: 博士论文

论文专业: 林木遗传育种

作者: 程诗明

导师: 顾万春

关键词: 苦楝,聚群保存,物候多样性,表型多样性,分子标记多样性,苗期性状多样性,耦合,核心种质

文献来源: 中国林业科学研究院

发表年度: 2005

论文摘要: 苦楝(Melia azedarach L.)为速生、多功能可综合利用的乡土树种,是高效、低毒的广谱植物源农药之一;呈连续的星点状分布,资源分散,破坏严重。对现有苦楝乡土野生资源进行收集、保存及遗传多样性测定评价,为科学合理保护苦楝种质资源、遗传改良、筛选优异种质进行“林-药”一体的规模化和产业化生物农药开发奠定坚实基础。国内外首次在苦楝物候区划与物候多样性研究的基础上,针对苦楝散生点状分布特性,依据散生树种聚群理论与实验模式,在苦楝全分布区中分层抽取24 个群体及其729个个体。按照群体间、群体内个体间两个层次,采集单果及叶片材料,进行了表型多样性、梯度变异及表型区划的研究;在苦楝表型区划的基础上进一步分层抽取8 个苦楝群体,每群体30 个个体进行了DNA 分子标记(AFLP)遗传多样性研究;同步进行苦楝子代苗期性状多样性研究;并对表型、DNA 分子标记(AFLP)以及子代苗期性状的遗传多样性参数进行了耦合研究;构建出苦楝核心种质保存的样本策略,提出了苦楝遗传多样性保护策略,并营建了苦楝多点异地保存林。主要研究结果如下: 1 苦楝物候区划与物候多样性的研究对中国苦楝全分布区的70个气象观测点的8 a(1994-2002)物候观测数据进行量化分析评价,跟进应用主成分、聚类分析等方法,将苦楝全分布区划分为11 个物候区;对每个物候区进行物候多样性分析以及物候多样性梯度分析等,研究提出苦楝物候多样性梯度变异与特征,为遗传多样性研究提供生态遗传依据与内容,也为苦楝种子区划和种苗调拨、种质资源收集保存提供了科学依据。2 表型多样性研究⑴苦楝表型多样性极其丰富。方差分析表明苦楝6 组18 个表型性状在群体间和群体内都存在极显著差异(α=0.01);叶片、单果、单果种子数、核果、种子、千粒重6 组表型性状的变异系数分别是24.59%、13.24%、16.82%、11.52%、11.5%、26.96%,平均为15.95%;群体间平均变异系数为14.01%;12 个表型性状的重复力平均值为0.50;表型分化系数群体间(54.47%)大于群体内(45.53%)。⑵将5 个地理气候因子及对应的苦楝18 个表型性状因子进行典范相关分析,第一典范变量的特征根为0.9979(0.01 水平极显著),占全部特征根的78%;跟进主成分分析将二元坐标降为1 维数据轴,即表型性状梯度值,苦楝表型性状具很强的东北-西南地理梯度变异模式特点。用通径分析揭示出各表型性状对表型性状梯度值的直接作用和间接作用,从侧面证实了繁殖器官性状稳中求变的事实。⑶对18 个苦楝表型性状,根据主成分分析和聚类分析,将全分布苦楝表型多样性划分为五个大区及十个亚区,对各群体内个体所在表型区进行了回判检验,证明区划结果可靠性达93.8%。

论文目录:

摘要

ABSTRACT

第一章绪论

第一节苦楝遗传资源学研究进展及其展望

1 苦楝的分布及物候学特点

1.1 水平分布

1.2 垂直分布

1.3 物候学特点

2 苦楝遗传资源学研究进展

2.1 生化水平变异

2.2 种源选择与良种选育

2.3 种质资源研究

2.4 苦楝资源开发利用

3 展望

第二节遗传多样性研究的样本策略与参数估算

1 遗传多样性的含义

2 遗传多样性的表现层次

3 遗传多样性评价的样本策略

3.1 群体内取样个体数

3.2 群体内取样的空间样式

3.3 群体取样数

4 遗传多样性参数的估算

4.1 表型多样性

4.2 等位酶标记的遗传多样性

4.3 DNA 分子标记的遗传多样性

第三节苦楝聚合群体遗传多样性研究的目的意义及研究内容

1 该研究的目的和意义

2 研究的主要内容及技术路线

2.1 苦楝聚合群体构建的依据

2.2 主要研究内容

2.3 研究的技术路线

2.4 苦楝遗传多样性研究全分布区“总体与样本”、“参数与统计量”构建图

第二章苦楝物候区划与物候多样性的研究

1 材料与方法

1.1 物候资料的收集整理

1.2 物候指标的确定

1.3 数据处理与分析方法

1.3.1 苦楝物候区划

1.3.2 物候多样性分析

1.3.3 物候多样性梯度分析

2 结果与分析

2.1 苦楝物候区划

2.1.1 主成分分析结果

2.1.2 分层聚类分析

2.1.3 物候区的划定

2.2 苦楝物候多样性分析

2.2.1 苦楝物候性状方差分析

2.2.2 方差分量与物候分化系数

2.2.3 各物候区的特点

2.3 物候多样性梯度分析

3 小结与讨论

第三章苦楝群体表型多样性的研究

1 材料与方法

1.1 材料与样本

1.2 分析方法

1.2.1 性状数据正态性检验

1.2.2 表型性状的统计量

1.2.3 表型性状参数估算

1.2.4 苦楝表型性状的梯度变异

1.2.5 苦楝表型多样性的区划

2 结果与分析

2.1 表型性状数据正态性检验

2.2 表型性状数据基本参数统计分析

2.2.1 苦楝群体表型性状的变异

2.2.2 苦楝群体间表型性状的变异系数

2.3 苦楝表型性状方差分析

2.3.1 苦楝表型性状方差分析

2.3.2 苦楝表型性状多重比较

2.4 表型性状参数估算

2.4.1 重复力的估算

2.4.2 遗传分化

2.5 苦楝表型多样性的梯度变异

2.5.1 地理生态因子与表型性状的典型相关分析

2.5.2 性状梯度值的计算

2.6 苦楝表型多样性区划

2.6.1 主成分分析与聚类分析结果

2.6.2 苦楝表型多样性区划

2.6.3 各表型多样性区的特点

2.6.4 典则判别分析

3 小结

4 讨论

第四章苦楝群体AFLP 分子标记遗传多样性的研究

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.2 实验方法

1.2.1 DNA 的提取方法

1.2.2 荧光法AFLP 的实验方法

1.2.3 聚丙烯酰胺凝胶的制备

1.2.4 点样

1.2.5 电泳

1.2.6 电泳胶图分析

1.2.7 部分试剂的配制

1.2.8 遗传多样性参数统计分析

2 结果与分析

2.1 AFLP 荧光分子标记实验结果

2.1.1 反应体系的检测

2.1.2 AFLP 体系的优化

2.1.3 引物的筛选

2.2 苦楝群体AFLP 分子标记遗传多样性评价

2.2.1 苦楝群体间及群体内遗传多样性分析

2.2.2 遗传分化

2.2.3 群体间遗传一致性(I)、遗传距离(D)及共祖系数

2.2.4 苦楝群体遗传多样性及其遗传参数与生态梯度的吻合性

3 小结

4 讨论

第五章苦楝聚群子代苗期性状多样性研究

1 材料与方法

1.1 苦楝苗期试验

1.1.1 育苗地的气候条件

1.1.2 育苗材料的配置与试验设计

1.2 苗期性状多样性测定

1.2.1 苗期性状多样性

1.2.2 苦楝苗期性状遗传参数估算

1.2.3 生长节律多样性

2 结果与分析

2.1 苦楝育苗结果

2.2 苦楝子代苗期性状多样性

2.2.1 苦楝苗期性状多样性

2.2.2 苦楝苗期性状遗传参数

2.2.3 苦楝苗高生长节律多样性

3 小结与讨论

第六章苦楝遗传多样性的耦合研究

1 实验样本组成

2 遗传多样性参数耦合

2.1 遗传分化的耦合

2.2 表型与AFLP 多样性参数的耦合

3 UPGMA 聚类结果的耦合

4 苦楝表型、DNA 水平多样性参数梯度变异的耦合

5 苦楝遗传多样性样本策略的耦合

第七章苦楝聚合群体核心种质构建与种质资源保存

1 材料与方法

1.1 苦楝核心种质样本策略的拟合

1.1.1 群体样本策略

1.1.2 群体内个体样本策略

1.2 苦楝种质资源的保存

1.2.1 苦楝种质材料

1.2.2 苦楝多地点异地保存林的营造

1.2.3 苦楝种质资源的设施保存

2 结果与分析

2.1 苦楝核心种质样本策略

2.1.1 群体样本策略

2.1.2 群体内个体样本量

2.2 种质资源的保存

2.2.1 异地保存林

2.2.2 设施保存

3 小结与讨论

第八章结论与讨论

1 结论

2 讨论

参考文献

致谢

附表

导师简介

作者在读期间发表的学术论文及参加的科研项目

附图

发布时间: 2005-10-11

参考文献

[1].中国陕甘地区苦楝多糖及苦楝籽油的研究[D]. 贺亮.北京林业大学2007
[2].植物源农药原料林树种苦楝良种选育及其遗传多样性分析[D]. 陈羡德.福建农林大学2008

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